Земной географический полюс за последние примерно 320 миллионов лет менялся неоднократно в процессе, который учёные называют истинным полярным Wander. По новым оценкам, основанным на наблюдении древних изменений уровня моря, вызванных сдвигом земной коры относительно оси вращения планеты, эти смещения происходили в рамках четко различимых периодов. Исследование полагает, что такие изменения поднимали и опускали участки суши в разных полушариях и приводили к изменениям в климате как на локальном, так и глобальном уровне. Влияние затрагивало жизненные среды от эпохи динозавров до предков приматов.

Истинное полярное Wander отличается от смещения оси вращения Земли. В то время как текущее отклонение оси от плоскости орбиты колеблется под действием долгосрочных циклов Миланковича, здесь речь идёт о перераспределении массы внутри Земли: кора и мантию движут относительно фиксированной оси вращения, а ось вращения остаётся неизменной по отношению к орбите. Это объясняется тем, что Земля не идеальна по форме: она сплющена у полюсов и выпукла по экватору, что порождает несколько осей инерции.

Чтобы поддерживать баланс, масса в различных полушариях должна перераспределяться так, что кора и мантию нужно «отсоединить» от ядра, оставающегося на оси вращения. При неравномерном распределении континентальной коры мелкие смещения полюсов происходят в сторону этой массы, что и приводит к изменению их географического положения. Именно поэтому «истинное полярное Wander» получило своё название.

Нынешние оценки предполагают скорость «истинного полярного Wander» около 10 сантиметров в год, однако реконструирование таких движений в прошлом осложняется тем, что плиточная тектоника может и замаскировать, и подменить сигнал. Ранее использовались палеомагнетические данные — следы магнетизма в древних породах; однако такая методика не слишком точно фиксировала события, и выводы о прошлых эпохах существенно расходились.

Новая работа учёных из Центра планетарной обитаемости Норвежского университета в Осло под руководством Мэтива Домиера пересмотрела эти выводы. По их анализу геологической летописи уровень моря менялся в течение миллионов лет так, что можно было увидеть характерную «квадрупольную» модель: повышение уровня моря в одной части полушария соответствовало пониже-нию в противоположной. Это стало признаком истинного полярного Wander.

Используя статистическое моделирование карт изменений уровня моря за интервалами по 10 миллионов лет, исследователи идентифицировали четыре периода истинного полярного Wander: ранний юрский период около 190–200 млн лет назад, поздний юрский — ранний кре́тский период 140–150 млн лет назад, середина кре́тского примерно 90–100 млн лет назад и с ओлигиAcène до миоценa примерно 30–20 млн лет назад.

Результаты показывают, что истинное полярное Wander могло происходить скачками на геологической шкале времени, и в периоды смещений поверхность Земли могла перемещаться относительно оси вращения на величину до 0,6 градусов на миллион лет. Это медленно по человеческим меркам, но довольно быстро в геологическом масштабе, и быстрее, чем сам движется литосфера.

Учёная группа опровергла гипотезу о последовавшем около 300 миллионов лет назад движении последнего суперконтинента Пангея на север, связав этот факт с тектоникой плит, а не с истинным полярным Wander. Авторы публикации подчёркивают, что данные не поддерживают существование такого события.

Открытие опубликовано 1 октября в журнале Science.